一种集成高效在线精品机制砂生产工艺的研究与应用

张先胜 邵长亮

山东济钢环保新材料有限公司 山东 济南 250200

一、研究的背景

现有机制砂生产方法，采用离线生产方式，汽车倒运原料至生产线受料槽，造成生产成本增加。现有制砂机采用提升机或皮带机给料，由于无法计量，造成给料量不稳定，影响产品质量和生产效率。现有筛分设备选用圆振筛或直线筛，对于细料的筛分效率低。现有两条制砂线并行运行，集成度低，占地面积大，造价高。现有石粉分离设备，只能把砂中的石粉分离出来，无法对砂进行细分，造成机制砂的级配和细度模数不易调节。针对现有工艺技术的不足，进行了集成高效在线精品机制砂生产工艺的研究与应用。

二、工艺改进的思路

针对离线生产方式的不足，研究了一种在线生产和离线生产同时或单独运行的生产工艺。针对现有制砂机采用提升机或皮带机给料，无法计量的技术不足，研究了一种定量给料机应用于机制砂生产线的技术方法，实时反馈输送量信号，自动调节运转速度，保证给料量稳定。针对现有筛分设备筛分细料效率低的技术不足，研究了一种高频振动筛应用于机制砂生产线的技术方法，振动频率是圆振筛和直线筛的2～3倍，高频率小振幅适合细料的筛分，提高生产效率。针对现有两条制砂线并行运行集成度低的技术不足，研究了一种高集成度的技术方法。针对机制砂的级配和细度模数不易调节的技术不足，研究了一种复合式选粉的技术方法。

三、技术方案

1、工艺流程图

2、技术方案如下:

原有骨料线生产时，二级筛分皮带物料通过犁式卸料器进入中间仓，实现在线生产。原有骨料线不生产时，通过汽车运输物料至受料槽，通过振动给料机和提升机，将物料提升至中间仓，实现离线生产。原有骨料线生产时，物料量不满足两条制砂线的需求量时，可以通过汽车倒运至受料槽，通过振动给料机和提升机，补充部分物料至中间仓，实现在线和离线同时生产。中间仓内物料通过闸板阀的开度控制压在定量给料机上的物料量。定量给料机通过设定输送量向制砂机定量输送。物料经过制砂机的破碎，进行高频振动筛。两条生产线的半成品机制砂，同时落入3号皮带机。筛上物料落入1号和2号皮带机，汇入一台提升机，返回中间仓。半成品机制砂通过3号皮带机输送至复合式选粉机。复合式选粉机将半成品机制砂分成粗砂、中砂、细沙和石粉。根据化验结果，调节粗砂、中砂、细沙和石粉的配比，达到调节颗粒级配和细度模数的目的。生产过程产生的粉尘经布袋除尘器收集，单独储存。

四、生产工艺的优点

与现有技术相比，本生产工艺有以下优点:

1.可实现三种生产模式:单独在线生产，单独离线生产，同时在线和离线生产，生产效率高，设备利用率高，生产成本低。

2、中间仓设有上料位计和下料位计，料位达到上料位时，连锁控制犁式卸料器抬起，物料不在落入中间仓，同时连锁控制振动给料机，停止给料。料位降到下料位时，连锁控制犁式卸料器落下，物料落入中间仓，同时连锁控制振动给料机，继续给料。

3、定量给料技术应用于机制砂生产系统，实现进入制砂机的物料精准计量，给料量可以线性调节，误差控制在±0.5%以内。通过实时监控制砂机给料量，精准控制制砂机在不同给料量下的成砂率和级配，使产品质量达到最佳。中间仓下料位还连锁控制定量给料机停止给料，避免物料放空，减少对仓壁和定量给料机的冲击，延长使用寿命。

4、制砂机的给料孔大小可调，实现调节进入转子中心的量和溢流量的比例，有利于改善粒型和提高成砂率。

5、高频振动技术应用于机制砂系统，振动频率是圆振筛和直线筛的2～3倍，提高了细物料的筛分能力。

6、双线运行，实现高集成度。两条生产线的返回料和离线受料槽的给料共用一台提升机，系统高度集成，占地面积小，投资少，运行成本低。

7、复合选粉技术应用于机制砂系统，调节粗砂、中砂、细沙和石粉的配比，生产不同级配和细度模数的机制砂，生产的精品机制砂应用于C60以上高强混凝土。

五、生产试验数据

二次筛分皮带机上的5―10mm骨料通过犁式卸料器进入中间仓，中间仓内物料通过闸板阀的开度控制压在定量给料机上的物料量，定量给料机设定300t/h的输送量向制砂机定量输送；制砂机选用中号给料孔，物料经过制砂机的破碎，进行高频振动筛，筛孔选用3.5×7mm；筛上物料落入1号和2号皮带机，汇入一台提升机，返回中间仓；筛下物料通过3号皮带机输送至复合式选粉机，根据化验结果，调节粗砂、中砂、细沙和石粉的配比，颗粒级配达到中砂的标准，细度模数控制在2.3～2.8。

汽车运输物料至受料槽，通过振动给料机和提升机，将物料提升至中间仓，中间仓内物料通过闸板阀的开度控制压在定量给料机上的物料量，定量给料机设定400t/h的输送量向制砂机定量输送；制砂机选用大号给料孔，物料经过制砂机的破碎，进行高频振动筛，筛孔选用4×40mm；筛上物料落入1号和2号皮带机，汇入一台提升机，返回中间仓；筛下物料通过3号皮带机输送至复合式选粉机，根据化验结果，调节粗砂、中砂、细沙和石粉的配比，颗粒级配达到中砂的标准，细度模数控制在2.3～2.8。

六、结论

通过以上改进，实现三种生产模式、料位连锁、定量给料，改善了粒型，提高了成砂率和产品品质。